電子信息___畢業(yè)正文(已修改)
2025-01-29 02:40 本頁面
【正文】 西昌學(xué)院畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）1 緒論 問題的提出當(dāng)今社會(huì)科技正以前所未有的速度發(fā)展，要實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化必須大力發(fā)展電子產(chǎn)業(yè)、信息產(chǎn)業(yè)。我設(shè)計(jì)的這個(gè)系統(tǒng)，就是對所學(xué)知識的應(yīng)用，探索怎樣自動(dòng)化管理工廠。今天，我們的生活有越來越多的單片機(jī)系統(tǒng)在為我們服務(wù)。家用電器和辦公設(shè)備的智能化、遙控化、模糊控制化已成為世界潮流，而這些高性能無一不是靠單片機(jī)來實(shí)現(xiàn)。該項(xiàng)目成本低、可靠性高、適用性強(qiáng)，它能給予我們更舒適方便的現(xiàn)代化管理。它能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程測控，以前要測量并控制作物生長環(huán)境的溫度、濕度、光照、PH值等必須由人親自去測控，這樣既費(fèi)人力、財(cái)力又費(fèi)時(shí)間?，F(xiàn)在不需要專門跑到目的地實(shí)測溫度、濕度、光照、PH值，就能遠(yuǎn)程測量并控制。 課題的研究意義 無土栽培技術(shù)與常規(guī)土壤有許多優(yōu)點(diǎn)： ●產(chǎn)量高、品質(zhì)好 ●節(jié)約水分和養(yǎng)分 ●清潔衛(wèi)生 ●省力省工、易于管理 ●避免土壤連作障礙 ●不受地區(qū)限制、充分利用空間 ●有利于實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代無土栽培由于不用土壤，所以擴(kuò)大了植物的種植范圍，沙漠、石山等不毛之地，窗臺、陽臺、屋頂?shù)忍幗钥稍耘?。如屋頂進(jìn)行無土栽培，夏天也可使室溫度降低23度。 土壤栽培由于水分流失多，故水分消耗量要比無土栽培大7倍左右，且氮、磷、鉀、等養(yǎng)分也易被土壤固定，據(jù)估計(jì)一般養(yǎng)分的損失達(dá)一半以上，而無土栽培損失很少，尤其是封閉式栽培，幾乎沒有損失。無土栽培花卉，無雜草，無病蟲，清潔衛(wèi)生，便于運(yùn)輸、銷售，也是室內(nèi)陳設(shè)布置的佳品，由于離開了土壤，所以可大大減少勞動(dòng)量。2 系統(tǒng)概述 系統(tǒng)的功能要求 ●能夠采集空氣溫濕度、光照和培養(yǎng)液PH值并將數(shù)據(jù)通過nrf905無線傳輸?shù)浇K端，并用LCD12864液晶屏顯示。 ●通過按鍵遠(yuǎn)程控制繼電器的開閉，從而就控制了相應(yīng)的設(shè)備。 ●能夠在遠(yuǎn)端PC機(jī)上通過組態(tài)控制繼電器。 系統(tǒng)的組成該系統(tǒng)的組成模塊包括：單片機(jī)最小系統(tǒng)模塊、傳感器信號采集模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、液晶顯示模塊、繼電器控制模塊、nRF905無線傳輸模塊等。系統(tǒng)模塊的組成框圖如圖1所示。圖1 系統(tǒng)的組成框圖3 方案的比較和論證 所采集信號的傳輸方式的選擇無土栽培環(huán)境信息的采集與傳輸技術(shù)以及遠(yuǎn)程監(jiān)控需要運(yùn)用現(xiàn)代通信手段來實(shí)現(xiàn)。按通信技術(shù)傳輸介質(zhì)的不同可分為有線和無線兩種方式。方案一:有線通信方式具有設(shè)備互操作性強(qiáng)、系統(tǒng)可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。而溫室環(huán)境濕度高、酸性大、光照強(qiáng)會(huì)導(dǎo)致線纜的老化，降低系統(tǒng)的可靠性。此外傳感器與執(zhí)行機(jī)構(gòu)數(shù)量多且分散，導(dǎo)致線纜縱橫交錯(cuò)，作物變更時(shí)需重新布置,導(dǎo)致系統(tǒng)安裝與維護(hù)成本增加。方案二:無線通信方式以組網(wǎng)靈活無需布線等優(yōu)點(diǎn)在溫室局域范圍內(nèi)采用,將各種檢測裝置、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及控制器連接起來,實(shí)現(xiàn)對溫室環(huán)境等各項(xiàng)參數(shù)的自動(dòng)檢測和控制,應(yīng)用在環(huán)境惡劣的條件下將是非常有意義的。經(jīng)方案比較，本設(shè)計(jì)采用方案二。 模數(shù)轉(zhuǎn)換的方案選擇方案一：采用8位AD轉(zhuǎn)換芯片PCF8591實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。PCF8591是一個(gè)單片集成、單獨(dú)供電、低功耗、8bit CMOS數(shù)據(jù)獲取器件。PCF8591具有4個(gè)模擬輸入、1個(gè)模擬輸出和1個(gè)串行I2C總線接口。PCF8591的3個(gè)地址引腳A0, A1和A2可用于硬件地址編程，允許在同個(gè)I2C總線上接入8個(gè)PCF8591器件，而無需額外的硬件。在PCF8591器件上輸入輸出的地址、控制和數(shù)據(jù)信號都是通過雙線雙向I2C總線以串行的方式進(jìn)行傳輸。PCF8591有16條引腳。方案二：采用8位AD轉(zhuǎn)換芯片ADC0831實(shí)現(xiàn)模數(shù)轉(zhuǎn)換。ADC0831是美國國家半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的CMOS工藝1通道，8位逐次逼近式A/D模數(shù)轉(zhuǎn)換器。其內(nèi)部只有一個(gè)通道。僅需較少的引腳。考慮到51單片機(jī)引腳有限，經(jīng)比較設(shè)計(jì)采用方案二。 控制電路的方案選擇方案一：直接控制各增減設(shè)備。安全顯然得不到保障且不易控制。方案二：用繼電器控制各增減設(shè)備。本設(shè)計(jì)所采用的是5V電磁繼電器，而控制設(shè)備所用電壓可達(dá)到220V。如果用5V繼電器驅(qū)動(dòng)220V的控制設(shè)備，設(shè)計(jì)簡單安全。從可行性和安全性考慮，本設(shè)計(jì)采用方案二。4 單片機(jī)系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 單片機(jī)最小系統(tǒng) STC89C52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash 存儲(chǔ)器512字節(jié)RAM， 32 位I/O口線，看門狗定時(shí)器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口。 STC89C52引腳說明如下。 ●主電源引腳VSS（接地）和VCC（+5V）。 ●外接晶振引腳XTAL1和XTAL2。 ●控制或與其它電源復(fù)用引腳RST、ALE/PROG 和EA/VPP。 ●輸入/ 、 、 、 。STC89C52單片機(jī)最小系統(tǒng)如圖2所示。圖2 STC89C52單
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